長江三角洲北翼ZKA01鉆孔第四紀(jì)晚期以來的沉積環(huán)境演化

劉憲光， 楊晉煒， 蔣 仁， 梁飛剛， 夏 斌， 王 鉅， 胡 利，孫豐瑞， 董軍林

1.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局地球化學(xué)勘查與海洋地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京 210007；

2.自然資源部濱海鹽沼濕地生態(tài)與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210007；

3.中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，江蘇 南京 210016；

4.中國冶金地質(zhì)總局中南地質(zhì)調(diào)查院，湖北 武漢 430300

0 引言

長江三角洲地區(qū)一直是第四紀(jì)研究的重要區(qū)域（李從先和汪品先，1998；范代讀等，2001；王張華等，2004；張浩等，2021）。由于長江三角洲地區(qū)位于中國東部沿海構(gòu)造沉降帶，持續(xù)的沉降背景使該地接受了大量的河流沉積物，因此在長江三角洲地區(qū)形成了一套厚達(dá)200 ～300 m厚的第四紀(jì)松散沉積層（吳標(biāo)云和李從先，1987），這為第四紀(jì)地質(zhì)環(huán)境研究提供了很好的記錄。

第四紀(jì)晚期以來年代地層框架及海侵問題一直以來都是長江三角洲地區(qū)的研究熱點(diǎn)。近年來眾多學(xué)者采用14C、熱釋光、光釋光、U系、電子自旋共振等同位素測年法與磁性地層學(xué)手段來初步構(gòu)建第四紀(jì)晚期年代地層框架，再結(jié)合巖石地層、生物地層與氣候地層等多重地層劃分逐步建立了長江三角洲地區(qū)晚新生代的地層序列（李從先等，1999；范代讀等，2001；王張華等，2004；李從先等，2013；繆衛(wèi)東等，2016；于俊杰等，2016；勞金秀等，2016；孫豐瑞等，2019；王中波等，2020；王輝等，2021；劉憲光等，2023）。

研究發(fā)現(xiàn)，第四紀(jì)時(shí)期出現(xiàn)了多次冰期—間冰期波動，長江三角洲地區(qū)在這段時(shí)期河流沉積物快速沉積、河道往復(fù)擺動遷移、河流下切侵蝕等頻發(fā)（林春明等，2016；林鐘揚(yáng)等，2019）。在干旱及氣候轉(zhuǎn)型時(shí)期，發(fā)生沉積間斷和因冰消期濱岸動力的改造造成部分地層缺失現(xiàn)象（繆衛(wèi)東等，2009；蔣仁等，2014），這一系列的原因?qū)е铝说谒募o(jì)時(shí)期發(fā)生的海侵記錄很大程度上不能被完整的保留下來，因此很難在長江三角洲地區(qū)一個鉆孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)與深海洋同位素完整對應(yīng)的海侵記錄。

在此背景下，通過對長江三角洲北翼江蘇東臺地區(qū)第四紀(jì)標(biāo)準(zhǔn)孔ZKA01鉆孔的巖石地層、生物地層及年代學(xué)的綜合研究，發(fā)現(xiàn)該鉆孔完整記錄了MIS5以來的多次海侵事件、與深海洋同位素MIS1、MIS3、MIS5等多次高海面有著較好的對應(yīng)關(guān)系，為長江三角洲地區(qū)新生代以來的地質(zhì)與環(huán)境研究提供了新的數(shù)據(jù)，同時(shí)可以作為長江三角洲地區(qū)的典型地層剖面資料供專家學(xué)者用以研究晚更新世以來海平面變化。

1 鉆孔位置及巖性特征

ZKA01鉆孔位于江蘇省東臺市頭灶鎮(zhèn)沈河村三組農(nóng)田內(nèi)（圖1），鉆孔坐標(biāo)為120°31′42.84″E，32°49′06.69″N；終孔深度336.76 m。鉆孔施工使用Φ108 mm巖芯管鉆進(jìn)，保持高濃度泥漿狀態(tài)下施工，全孔巖芯采取率達(dá)到91%。

圖1 鉆孔位置圖Fig.1 Location map of boreholes

該鉆孔更新世以河流相沉積為主，沉積物多具二元結(jié)構(gòu)，即下部為含礫粗砂，向上變?yōu)橹写稚?、粉?xì)砂、粉砂質(zhì)黏土、黏土，正粒序旋回性明顯。沉積物以灰、灰黃為主色調(diào)。全新世主要為一套海侵河流與三角洲相沉積，沉積物以粉細(xì)砂、黏土質(zhì)粉砂為主，顏色以灰、深灰色為主（圖2，圖3），將鉆孔0～320 m根據(jù)巖性特征劃分為41層（圖4），詳細(xì)描述如下。

圖2 ZKA01鉆孔巖芯照片及MIS地層單元劃分（0～240.00 m）Fig.2 Photos and stratigraphic columns of the ZKA01 borehole (0–240.00 m)

圖3 ZKA01鉆孔巖芯照片（240.00～320.00 m）Fig.3 Photos and stratigraphic columns of the ZKA01 core (240.00–320.00 m)

圖4 ZKA01鉆孔與其南側(cè)ZKA02鉆孔古地磁極性柱對比Fig.4 Palaeomagnetizm columns, stratigraphic division and OSL dating data in the ZKA01 and ZKA02 boreholes

（1）全 新 統(tǒng) 如 東 組（Qhr；1～3層），埋 深0～16.65 m，厚16.65 m

①耕作土， 0～0.30 m；

②灰黃色黏土質(zhì)粉砂、粉砂，局部見腹足類碎殼和鈣質(zhì)結(jié)核， 0.30～2.70 m

③灰色粉砂，局部見水平層理，多見有孔蟲，2.70～16.65m

（2）上 更 新 統(tǒng) 滆 湖 組（Qp3g；4～11層），埋 深16.65～76.00 m，厚59.35 m

④黃褐色黏土夾粉砂，局部見鐵錳質(zhì)結(jié)核，16.65～21.30 m

⑤灰黃色粉砂、粉細(xì)砂，水平層理發(fā)育，見有孔蟲， 21.30～29.70 m

⑥灰色粉砂、粉細(xì)砂，水平層理發(fā)育， 29.70～36.60 m

⑦灰黃色黏土，含鈣質(zhì)結(jié)核，見陸相介形類，36.60～42.70 m

⑧灰黃色粉砂夾黏土，水平層理較發(fā)育，普遍見黃褐色鐵染， 42.70～56.00 m

⑨灰色粉砂與粉砂質(zhì)黏土互層，水平層理發(fā)育，含有孔蟲 56.00～61.65 m

⑩淡藍(lán)灰色黏土，局部少量粉砂，見黃褐色鐵染， 61.65～67.60 m

?灰色黏土質(zhì)粉砂夾粉砂薄層，水平層理發(fā)育，見有孔蟲， 67.60～76.00 m

（3）上更新 統(tǒng)昆 山組（Qp3k；12～15層），埋深76.00～92.95 m，厚16.95 m

?灰色黏土夾粉砂，水平層理較發(fā)育 ，76.00～78.35 m

?灰色粉細(xì)砂，局部含少量黏土，具水平層理78.35～86.70 m

?灰綠色黏土，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，偶見鈣質(zhì)結(jié)核 86.70～88.70 m

?棕灰色黏土質(zhì)粉砂，水平層理，含有孔蟲88.70～92.95 m

（4）中更新 統(tǒng)啟 東組（Qp2q；16～27層），埋深92.95～174.75 m，厚81.80 m

?棕灰色、綠灰色、黑灰色黏土，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，切面光滑 92.95～101.40 m

?淺棕灰色含黏土粉砂，見水平層理，局部夾有少量礫石 ，101.40～104.35 m

?淺灰綠色粉砂夾黏土薄層，水平層理發(fā)育，104.35～110.05 m

?灰綠色黏土夾粉砂，切面較光滑，下部見鈣質(zhì)結(jié)核， 110.05～120.80 m

?淺棕灰色粉砂夾黏土薄層，水平層理發(fā)育，含有孔蟲，120.80～133.45 m

?灰色、棕灰綠色黏土夾粉砂薄層，含腹足類碎塊，133.45～139.50 m

?灰色、淺棕灰色粉細(xì)砂，局部見水平層理，見麗蚌碎片， 139.50～145.80 m

?灰色，含礫中粗砂，結(jié)構(gòu)松散 ，145.80～152.15 m

?灰綠色、棕灰色黏土，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，硬塑，152.15～161.05 m

?淺黃灰色粉細(xì)砂，局部見水平層理 ，161.05～166.90 m

?灰色含粉砂黏土，切面粗糙，硬塑，166.90～168.30 m

?黃褐色、灰黃色粉細(xì)砂，未見層理 ，168.30～174.75 m

（5）下更新統(tǒng)啟東組（Qp1h；28～38層），埋深174.75～300.25 m，厚125.50 m

?灰黃色、灰色含粉砂黏土，巖芯較硬，見非海相介形類化石， 174.75～179.35 m

?灰色粉細(xì)砂，未見層理，質(zhì)均色勻，179.35～181.55 m

?灰黃色、灰色、棕灰色含粉砂黏土，見非海相介形類化石，181.55～191.50 m

?黃褐色、灰色黏土質(zhì)粉砂，未見明顯層理特征， 191.50～196.10 m

?灰色粉細(xì)砂，未見明顯層理特征， 196.10～204.00 m

?灰褐色、灰綠色黏土，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，硬塑，偶見鈣質(zhì)結(jié)核， 204.00～209.25 m

?灰色粉細(xì)砂，具水平層理、斜層理， 209.25～225.30 m

?黃褐色含黏土粉砂，普遍見黃褐色鐵染，硬塑 225.30～247.80 m

?黃灰色粉砂、粉細(xì)砂， 247.80～253.85 m

?灰色粉細(xì)砂、細(xì)砂，具水平層理、斜層理，253.85～279.00 m

?灰色含礫中粗砂，局部見平行層理、交錯層理， 279.00～300.25 m

（6）新近系鹽城組（N1-2yc；39～41層），未見底

?灰綠色、棕灰色含粉砂黏土，巖性硬塑，300.25～302.80 m

?深灰色粉砂，整體質(zhì)均色勻， 302.80～312.20 m

?棕黃色、黃色黏土，硬塑，發(fā)育不規(guī)則狀鈣質(zhì)結(jié)核，312.20～320.00 m

2 材料與方法

為建立鉆孔地層格架以及后續(xù)的沉積環(huán)境分析，對該孔巖芯樣品進(jìn)行了OSL年代學(xué)和古地磁學(xué)測試，以及微體生物的分析鑒定。

2.1 光釋光（OSL）樣品的采集、制備及測試

OSL樣品采集4件（圖2），由自然資源部地下水礦泉水及環(huán)境監(jiān)測中心測試完成。細(xì)顆粒組分制樣：在實(shí)驗(yàn)室紅光（波長640±10 nm）條件下打開樣品，用濃度40%的H2O2和30%的鹽酸去除有機(jī)質(zhì)和碳酸鹽類，然后加30%的氟硅酸腐蝕5天，用蒸餾水清洗至中性。樣品測定使用美國Daybreak2200光釋光儀，輻照的測片均在801E輻照儀中進(jìn)行，其90Sr-Yβ放射源的照射劑量率約為0.103871 Gy/Sec。細(xì)顆粒樣品采用簡單多片再生法測量樣品的等效劑量，即在天然和再生劑量OSL（Li）測試結(jié)束后，輻照試驗(yàn)劑量，并用試驗(yàn)劑量OSL信號（Ti）來監(jiān)測感量變化，利用天然/再生劑量與其后試驗(yàn)劑量OSL信號的比值（Li/Ti）來確定等效劑量值。

2.2 古地磁的采集、制備及測試

古地磁樣品采集867塊，其中黏土采樣間隔20 cm，粒度較粗的砂層采樣間隔50 cm左右。在巖芯新鮮層面上用2 cm×2 cm×2 cm的無磁立方體塑料盒取樣，采樣點(diǎn)確切位置視巖芯狀況而定，只采取鉆探過程中無擾動的巖芯。

所有樣品均在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所古地磁實(shí)驗(yàn)室作系統(tǒng)磁性測量。測試儀器為KLY-4卡帕橋旋轉(zhuǎn)磁化率儀、2G760U-Channel巖石超導(dǎo)磁力儀，樣品進(jìn)行10～70 mT（毫特斯拉）交變磁場的逐步退磁，樣品的退磁值多選在20～50 mT之間，少數(shù)樣品選在60～70 mT。交變退磁后的數(shù)據(jù)結(jié)果作為最終的分析依據(jù)。

在退磁后數(shù)據(jù)處理時(shí)發(fā)現(xiàn)一些問題，如強(qiáng)氧化條件下形成的強(qiáng)潴育化/銹染沉積物以及多含鈣質(zhì)結(jié)核的樣品，其測試數(shù)據(jù)質(zhì)量一般不高；淡灰色、灰綠色等潛育化層位樣品剩磁較弱，且難以退凈；砂層中的樣品磁性礦物含量較少，退磁初始值很小，沒有記錄下當(dāng)?shù)氐牡卮艌鲂畔?；故而剔除這些類型樣品（胡云壯等，2014），最后采用326個有效數(shù)據(jù)進(jìn)行全孔磁傾角曲線繪制（圖4）。

2.3 微體生物及宏體生物標(biāo)本的采集及鑒定

微體生物共采集78組樣品，采集間隔為2～4 m，在巖性過渡帶適當(dāng)加密，單一較厚地層適當(dāng)放寬。各樣品均開展有孔蟲、介形類及其他微體動植物（輪藻、植物根管），以及淡水雙殼類腹足類等宏體標(biāo)本的鑒定。

定量取30 g干樣，按照海洋地質(zhì)調(diào)查規(guī)范，經(jīng)雙氧水分解，以63 μm分析篩淘洗后，取篩上物烘干在顯微鏡下挑選全部標(biāo)本。粗估1個門類標(biāo)本超過200個個體后，即先行縮分，鑒定后再計(jì)算為樣品中全部標(biāo)本總量，編繪分類數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖，數(shù)量超過100枚（瓣）時(shí)以算數(shù)值和常用對數(shù)值曲線對比表達(dá)（圖5）。

圖5 ZKA01鉆孔微體生物隨深度分布變化圖Fig.5 The down-core variations of the microorganisms contents in the ZKA01 borehole

3 結(jié)果

3.1 地層年代確定

ZKA01鉆孔巖芯中共測得OSL有效年代數(shù)據(jù)4個（表1，圖2）。

表1 ZKA01鉆孔光釋光測年數(shù)據(jù)Table 1 OSL dating data of the ZKA01 borehole

據(jù)全國地層委員會（2002）規(guī)定以布容/松山（B/M）極性時(shí)、松山/高斯（M/G）極性時(shí)界線的倒轉(zhuǎn)年代，即0.78 Ma和2.58 Ma分別作為中更新世/早更新世和第四紀(jì)/新近紀(jì)地層界線年代。依據(jù)整理后的古地磁樣品測試結(jié)果，編繪ZKA01鉆孔磁傾角曲線，并與Singer（2014）提出的松山（Matuyama）極性時(shí)以來的時(shí)間標(biāo)尺作對比，建立了全孔古地磁極性柱（圖4）。

ZKA01鉆孔磁傾角曲線顯示的B/M界線與ZKA01鉆孔南側(cè)相距10 km的ZKA02孔B/M界線147 m對比（劉憲光等，2023），ZKA01鉆孔可能存在中更新世地層間斷。地層間斷長期以來視為陸相地層中多于海相地層。河流的側(cè)向加積、擺動遷移、河口壩的前展，即都以產(chǎn)生不同時(shí)間尺度的地層間斷。長江口開敞型泥質(zhì)潮坪中，若以層偶保存率來討論潮坪層序的完整性，則可見在約百年的建造時(shí)間里，只有 0.74%有沉積物記錄，剩余的99.26% 的時(shí)間都是沉積間斷（范代讀等，2001）。兩孔早更新世具河流二元結(jié)構(gòu)序列的地層厚度較為一致，體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)河流沉積在兩孔所在區(qū)域是穩(wěn)定發(fā)育的。因此，劃定ZKA01鉆孔M/G界線劃在300.25 m處，B/M界線位置定在108 m。

OSL測年技術(shù)在近20余年的不斷發(fā)展中，逐漸成為了第四紀(jì)晚期沉積年代判定的重要手段（劉智榮等，2021）。該孔4個OSL測年結(jié)果雖然與南側(cè)10 km的ZKA02孔相關(guān)數(shù)據(jù)（劉憲光等，2023）接近，部分測試結(jié)果的年齡數(shù)值要比實(shí)際年齡偏小。如58.90 m處測得年齡為44.6±2.2 ka，此時(shí)地層對應(yīng)MIS4階段，實(shí)際年齡應(yīng)該在60～72 ka，133.10 m處測得年齡為107.5±5.3 ka，根據(jù)古地磁年齡劃分此處年齡應(yīng)屬于中更新世，年齡應(yīng)大于0.78 Ma。此類情況最早見于天津BZ2孔研究，100 ka的OSL測年與自上而下第三海侵層底板、古地磁B/M界線出現(xiàn)在接近的深度（姚政權(quán)等，2006），即使在東海陸架邊緣鉆孔地層研究中，OSL高密度采樣測年也出現(xiàn)過年代倒轉(zhuǎn)（Wang et al.，2014）。88.1m處的測得年齡87.5±4.1 ka，年代數(shù)據(jù)在氧同位素5期（MIS5，74 ～128 ka）內(nèi)，尚在合理范圍內(nèi)。

因此晚更新世以來的地層界線根據(jù)巖石地層和生物底層綜合判定。中、上更新統(tǒng)界線位于鉆孔的第Ⅲ海相層底部，即92.95 m處。上更新統(tǒng)與全新統(tǒng)界線置于該鉆孔發(fā)現(xiàn)的第Ⅰ海相層底部，即MIS1階段與末次盛冰期時(shí)硬黏土層界面16.65 m處。

3.2 微體化石鑒定結(jié)果

ZKA01鉆孔78組樣品經(jīng)過鑒定分析，僅在13件樣品中發(fā)現(xiàn)海相微體生物，繼而依據(jù)其組合、代表層段確定了海侵層位。同時(shí)結(jié)合巖性，對全孔地層劃分為10個層段（U1～U10；圖5）。

（1）U1（深度：0～16.65 m）

取樣2個，其中9.60 m樣見有孔蟲近200枚，未見浮游種。瓷質(zhì)殼中少見廣鹽種三室三玦蟲Triloculina tricarnatad’Orbigny、阿卡尼圓形五玦蟲Qinguelocu-lina akneriana rotunda（Gerke） 等。平 旋類50枚，以冷水團(tuán)種具瘤先希望蟲Protelphidium tuberculatumd'Orbigny居多，另見少量廣溫廣鹽種凹坑篩九字蟲Cribrononion gnytsusuturalisHo，Hu et Wang、異地希望蟲Elphidium advenum（Cushman） 和優(yōu)美花朵蟲Florilus decorus（Cushman et McCulloch）等，低鹽廣鹽種孔縫篩九字蟲C.porisuturalisHo，Hu et Wang和縫裂希望蟲E.magellanicumHeron-Allen et Earland更少，正常鹽度的亞洲希望蟲E.asiaticumPolski和塔斯曼管九字蟲Pacinonion tasmaniensisCarter各2枚。卷轉(zhuǎn)蟲類有孔蟲133枚，以廣鹽廣溫種畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種Ammonia beccariivars.（Lineé） 為主，偏深水的少室卷轉(zhuǎn)蟲A.pauciloculata（Phleger et Parker）次之，偏正常鹽度的高鍋卷轉(zhuǎn)蟲A.takanabensisi（Ishizaki）次之，近親卷轉(zhuǎn)蟲A.sobrina（Shupack）和同現(xiàn)卷轉(zhuǎn)蟲A.annectensParker et Jones、小個體的河口種奈良小上口蟲Epistminella naraensis（Kuwano）各見一兩枚。

15.40m樣見有孔蟲近1500枚，其中見小個體浮游有孔蟲泡抱球蟲Globigerina bulloidesd’Orbigny 8枚，稍大個體的瓷質(zhì)殼光滑抱環(huán)蟲Spiroloculina laevigataCushman et Todd、普通抱環(huán)蟲S.communisCushman et Todd、半缺五玦蟲Q.seminula（Linné）共40 枚，小個體正常鹽度的線紋瓶蟲Lagena striata（d’Orbigny） 和瓜子縫口蟲Fissurina aradasiiSequenza共8枚，列式殼類強(qiáng)壯箭頭蟲Bolivina robustaBrady、條紋判草蟲Brizalina striatulaCushman和具緣小泡蟲Bulimina marginatad’Orbignygo共28枚，皆指示河口區(qū)小個體微體生物由海向陸的搬運(yùn)，被稱為“易漂種”（李從先等，1998）。有孔蟲含量大大高于海相介形類，即指示河口相生物埋藏群特點(diǎn)（汪品先等，1986）。

（2）U2（深度：16.65～21.30 m）

取樣1個，濁紅棕色黏土，塊狀，下部紋層發(fā)育，上部硬度增高，大部呈中度潴育化銹染，為寒冷氣候下沉積，屬于MIS2。在北方河北黃驊地區(qū)鉆孔，末次冰期濁黃棕色/濁黃橙色塊狀黏土沉積中也可能發(fā)現(xiàn)2個有孔蟲標(biāo)本，視為濱海風(fēng)水鳥的再搬運(yùn)，不代表海侵（Wang et al.，2008）。

（3）U3（深度：21.30～36.60 m）

取樣4個，其中22.2 m樣中見有孔蟲異地希望蟲和畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種各1枚。25.6 m樣未見生物等。29.6 m見低鹽廣鹽有孔蟲江蘇小希望蟲Elphidiella kiangsuensisHo，Hu et Wang、畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種、多變小假九字蟲Pseudononionella variabilisZheng各一枚，所在棕灰色粉砂層中下部水平層理和沙泥互層沉積發(fā)育，判斷為內(nèi)河口或河灣沉積，屬于MIS3。

（4）U4（深度：36.60～56.00 m）

取樣6個，該層段見淡水陸相介形類，以布氏土星介Ilyocypris bradyiSars、純凈小玻璃介Candoniella albicans（Brady）為主。除此之外見淡水陸相腹足類副豆螺Parabytheniasp.、白小旋螺Gyraulus albus等。

（5）U5（深度：56.00～61.65 m）

取樣3個，自下而上為淺藍(lán)綠色～淺灰色黏土，略顯水平紋層， 3個樣品中56.6 m見小個體列式殼強(qiáng)壯箭頭蟲2枚，平旋類廣鹽低鹽種異地希望蟲和偏深水的亞洲希望蟲Elphidium asiaticumPolski各2枚。卷轉(zhuǎn)蟲類廣鹽種畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種24枚，廣鹽種多變假小九字蟲2枚。海相介形類8瓣，為腹結(jié)細(xì)花介、東臺中華花介Sinocyethere dongtaiensisChen、典型中華美花介Sinocytheridea impressa（Brady）等廣鹽低鹽種。該層整體顯示向上水深變淺，為低鹽濕地相，判斷為MIS5.1。

（6）U6（深度：61.65～70.50 m）

取樣3個，系長江三角洲及毗鄰杭嘉湖平原（陳忠大，2002）低水位域沉積的“灰綠色黏土”，塊狀結(jié)構(gòu)，局部略顯紋層。該層未發(fā)現(xiàn)微體生物及腹足類。

（7）U7（深度：70.50～76.00m）

取樣2個，分別見數(shù)個和十?dāng)?shù)個有孔蟲，螺旋類以主要為畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種A.beccariivars.、多變假小九字蟲P.variabilis，平旋類以孔縫篩九字蟲C.porisuturalis居多，其中見一個暖水種美麗星輪蟲Asterotalia pulchella， 7瓣海相介形類為美山雙角花介Bicornucythere bisanensis和中華美花介Sinocytheridea impressa。海綿骨針15個。

（8）U8（深度：76.00～88.70m）

取樣4個，未見微體生物，見近海河口相雙殼類光滑河藍(lán)蜆Potocorbicula laevis碎塊，可能系風(fēng)浪搬運(yùn)。

（9）U9（深度：88.70～92.95 m）

取樣2個，分別見100余和400余枚有孔蟲，螺旋類以畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種A.beccariivars.為優(yōu)勢種，零星見低鹽種中華假圓旋蟲Psedogyroidina sinensis。平旋類以見光滑九字蟲Nonion laevigata、孔縫篩九字蟲C.porisuturalis居多。下部樣品尚見10瓣海相介形類，以東臺中華花介Sinocythere dongtaiensis（8瓣）居 多，其 余 為 中 華 美 花 介Sinocytheridea。

（10）U10（深度：92.95～320.00 m）

取樣51個，整個中下更新統(tǒng)及新近系鹽城組上 部（92.95～320.00 m）僅124.00 m、128.00 m和132.00 m處3個樣品見少量海相為體古生物化石，最多見20余枚有孔蟲，以縫裂希望蟲、孔縫篩九字蟲、凹坑篩九字蟲、奈良小上口蟲為主，正常鹽度種海相介形類布氏純艷花介Pistocythereis bradyi和廣鹽種中華美花介極少出現(xiàn)，不排除強(qiáng)浪搬運(yùn)作用。

4 第四紀(jì)晚期以來沉積環(huán)境演化

4.1 ZKA01孔的年代地層格架及古沉積環(huán)境演化

據(jù)微體古生物鑒定結(jié)果可知， ZKA01鉆孔在沉積記錄中完好的保存了3套海相地層記錄（圖5），較好地揭示了晚更新世以來3次大規(guī)模海侵在研究區(qū)的響應(yīng)（汪品先等，1981；王強(qiáng)和田國強(qiáng)，1999；王中波等，2020），即全新世時(shí)期（MIS1）的“第Ⅰ海相層”、MIS3時(shí)期（24～60 ka）的“第Ⅱ海相層”和MIS5時(shí)期（74～128 ka）的“第Ⅲ海相層”。海相層作為標(biāo)志性的層序地層為該鉆孔的地層劃定提供了重要依據(jù)。

（1）MIS1時(shí)期（U1：0～16.65 m），沉積物巖性特征以灰色-灰黃色粉砂、粉細(xì)砂為主，中部夾有黏土層，層理發(fā)育。除上部0～2.70 m外，下部沉積層（2.70～16.67 m）中有孔蟲豐度為鉆孔豐度最高，且多以近岸淺水種畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種Ammonia.beccariivars.為主，與已報(bào)道結(jié)果較為一致（張茂恒和王建，2003；王穎等，2006；韋一等，2011；于俊杰等，2014）。介形類以海相腹結(jié)細(xì)花介Leptocythere ventriclivosa居多，推斷此層段中下部為濱岸淺水的淺海環(huán)境。整個層段對應(yīng)12 ka 以來MIS1的“第Ⅰ海相層”。

（2）MIS2時(shí)期（U2：16.65～21.30 m），沉積物以黃褐色黏土為主，表示較強(qiáng)氧化背景，符合末次盛冰期古氣候特點(diǎn)（王強(qiáng)等，2008），未見微體生物，僅見十余個黏土球，顯示經(jīng)歷了因水位下降脫水形成的硬黏土層（成土過程）。同時(shí)，沉積物中含鐵錳斑點(diǎn)，這是由于地下水活躍多見鐵錳元素劇烈遷移所形成。推斷屬于末次盛冰期，即MIS2時(shí)期形成的洪泛平原沉積（陸相）。該層硬黏土層為長江三角洲地區(qū)標(biāo)志性地層，頂板常被用作全新世更新世地層劃分界線（陳報(bào)章等，1991；孫豐瑞等，2019）。

（3）MIS3時(shí)期（U3：21.30～36.60m），沉積物以淺灰色-淺棕灰色粉砂、黏土質(zhì)粉砂為主，局部顯薄層-互層狀。間斷零星含有的有孔蟲屬種為半咸水江蘇小希望蟲Elphidium.kiagsuensis和近岸淺水種異地希望蟲Elphidium.advenum，揭示這樣的沉積構(gòu)造可能系河道韻律沉積，間受近岸強(qiáng)潮影響。在深度上和年代上相當(dāng)于MIS3時(shí)期（24～60 ka）的“第Ⅱ海相層”（楊達(dá)源等，2004；張振克等，2010；夏非等，2012）。

（4）MIS4時(shí)期（U4：36.60～56.00 m），沉積物以灰黃色硬黏土、粉砂。該層段不含有孔蟲化石、介形類全部是非海相屬種布氏土星介Ilyocypris.bradyi、平行小玻璃介Candona.parallera、疏忽玻璃介Candona.neglecta，以及陸相但是腹足類Parabytheniasp.、白小旋螺Gyraulus.albus，反映該層段的陸相淡水環(huán)境，可能為泛濫平原上短暫積水形成的湖沼相。

（5）MIS5時(shí)期（U5～U9：56.00～92.95 m），根據(jù)巖性特征及沉積環(huán)境進(jìn)一步劃分為5個層段：55.95～61.65 m、61.65～67.60 m、67.60～76.00 m、76.00～88.70 m、88.70～92.95 m。整體對應(yīng)于MIS5時(shí)期（74～128 ka）的“第Ⅲ套海相層”。

①M(fèi)IS5.1時(shí)期（U5：56.00～61.65 m）

該層段巖性特征以灰色、淺棕灰色黏土質(zhì)粉砂為主，夾粉砂薄層，水平層理發(fā)育。見20～30枚有孔蟲，其中見浮游種一個個體，暖水種美麗星輪蟲Asterorotalia pulchella一個，下部樣品見7瓣海相介形類，推測為海相沉積環(huán)境。

②MIS5.2時(shí)期（U6：61.65～70.50 m）

該層段巖性特征以灰色粉細(xì)砂，水平層理較發(fā)育，底部灰綠色黏土，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，偶見鈣質(zhì)結(jié)核。該層未發(fā)現(xiàn)微體化石，見光滑河藍(lán)蜆Potamocorbicula laevis，推測為河漫灘相沉積。在北方沿海經(jīng)驗(yàn)性總結(jié)中，淺部六七十米地層內(nèi)氧化/還原層段交替，基本就是海陸相地層更迭（王強(qiáng)，李從先.2009）。

③MIS5.3時(shí)期（U7：70.50～76.00 m）

該層段巖性特征以棕灰色黏土質(zhì)粉砂為主，水平層理。見數(shù)個和十?dāng)?shù)個有孔蟲，主要為畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種、孔縫篩九字蟲、多變假小九字蟲，其中見浮游種一個個體，暖水種美麗星輪蟲Asterotalia pulchella。見7瓣海相介形類，主要為美山雙角花介Bicornucythere bisanensis和中華美花介Sinocytheridea impressa。海綿骨針15個。該段推測為河口沉積環(huán)境，受海洋潮汐作用影響。

④MIS5.4時(shí)期（U8：76.00～88.70 m）

該套地層巖性特征主要為3套棕灰色粉砂與綠灰色、黑灰色黏土層，見水平層理，黏土見鐵錳結(jié)核、鈣質(zhì)結(jié)核。該層未發(fā)現(xiàn)微體化石及腹足類化石，底部地層見植物根系與炭屑，為河漫灘相沉積。

⑤MIS5.5時(shí)期（U9：88.70～92.95 m）

該層段巖性特征以淺棕灰色粉砂夾黏土薄層，水平層理發(fā)育。發(fā)育有孔蟲和海相介形蟲，數(shù)量達(dá)數(shù)百枚，以畢克卷轉(zhuǎn)蟲變種Ammonia.beccariivars.為優(yōu)勢種。次之為光滑九字蟲、孔縫篩九字蟲、中華假圓旋蟲，海相介形類，除中華美花介，又以東臺中華花介Sinocythere dongtaiensis居多。該段為MIS5早期海侵，海侵強(qiáng)度較大，僅次于全新世海侵。

綜上所述，ZKA01鉆孔MIS5時(shí)期（74～128 ka）的深度范圍在56.00～92.95 m，MIS3（24～60 ka）時(shí)期深度范圍在21.30～36.60 m，MIS1時(shí)期（現(xiàn)在～12 ka）深度范圍在0～16.65 m。ZKA01鉆孔連續(xù)的海相層反映出該地區(qū)自晚更新世以來沉積環(huán)境未受到大的河床沖刷，從而比較完整的保存了MIS1、MIS3、MIS5各時(shí)期海侵沉積層，同時(shí)，也指示著古長江河道晚更新世以后可能由東臺地區(qū)開始逐漸向南部擺動至現(xiàn)今位置。

4.2 長江三角洲北翼地區(qū)多孔海侵地層的對比

為了更好地認(rèn)識長江三角洲北翼地區(qū)的晚更新世以來的海侵層分布規(guī)律，對該地區(qū)海侵層進(jìn)行對比（圖6），并對有微體古生物的鉆孔（圖1）進(jìn)行分析。

圖6 長江三角洲北翼晚第四紀(jì)海侵層對比圖Fig.6 Comparison of Late Quaternary Marine transgressions in the north wing of the Yangtze River Delta

長江三角洲北翼地區(qū)晚更新世以來的MIS1、MIS3、MIS5海侵層發(fā)育齊全。全新世時(shí)期的第Ⅰ海侵層（MIS1）在晚更新世以來3期海侵中規(guī)模最強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)的有孔蟲數(shù)量最多。第Ⅱ海侵層（MIS3）在發(fā)育深度向南逐漸變深，同時(shí)也指示這長江主河道逐漸南移。第Ⅲ海侵層（MIS5）底部在各鉆孔埋深大致相當(dāng)，長江三角洲地區(qū)東臺—如東一帶3個鉆孔中，ZKA01鉆孔深度為92.95 m，ZKA02鉆孔深度為98.90 m（劉憲光等，2023），D9鉆孔深度為95.30 m（吳標(biāo)云和李從先，1987），也預(yù)示著海侵初期長江三角洲北翼地勢相對平坦。第Ⅲ海侵層（MIS5）底部可作為一個很好標(biāo)志性地層界面或等時(shí)面給長江三角地區(qū)的地層劃分與對比工作提供依據(jù)（圖6，圖1）。

5 結(jié)論

（1）通過巖石地層、層序地層（海侵層），輔以O(shè)SL、古地磁等測年數(shù)據(jù)，劃定ZKA01鉆孔B/M界線位置在108.00 m，M/G界線位置為300.25 m。中、上更新統(tǒng)界線位于該鉆孔發(fā)現(xiàn)的第Ⅲ海相層底部，即92.95 m處。上更新統(tǒng)與全新統(tǒng)界線置于該鉆孔發(fā)現(xiàn)的第Ⅰ海相層底部，即MIS1階段與末次盛冰期時(shí)硬黏土層界面16.65 m處。

（2）利用海相微體化石分析識別出的晚更新世以來多期海侵與深海氧同位素MIS1，MIS3，MIS5有著較好的對應(yīng)關(guān)系。其中MIS5階段多期次的海陸交互作用也表明氧同位素的多周期性在該鉆孔中具有較好的沉積旋回響應(yīng)。

（3）通過對東臺—如東一帶3個鉆孔（ZKA01、ZKA02、D9）的對比發(fā)現(xiàn)，第Ⅰ海侵層發(fā)育規(guī)模較大，第Ⅱ、Ⅲ海侵層在長江三角洲南北兩處均有記錄，同時(shí)發(fā)現(xiàn)第Ⅲ期海侵層（MIS5）早期海侵記錄在該地區(qū)各鉆孔埋深大致相當(dāng)，該界面可作為長江三角地區(qū)的地層劃分與對比研究的標(biāo)志性地層。

致謝：本文成文中得到青島海洋地質(zhì)研究所王飛飛副研究員的悉心指導(dǎo)，在此深表感謝。同時(shí)感謝謝思聰、鄒彬等同事的大力幫助，以及自然資源部地下水礦泉水及環(huán)境監(jiān)測中心測試年代樣品。感謝中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心王強(qiáng)先生分析鑒定微體/宏體生物，并指導(dǎo)區(qū)域?qū)Ρ群屠L圖創(chuàng)新。感謝審稿專家的寶貴意見。